一睜眼就能看到幾百光年外的星星,説明人眼的速度大於光速嗎?

太陽內部無時無刻不在發生着的核聚變,在推動氫元素聚變形成氦元素的同時,向外界釋放着巨大的能量,這些能量以電磁波的方式四散到宇宙空間中,雖然地球只能接收到太陽輻射能量總量的22億分之一,但就是這麼低的比例,足以推動地球的發展演化以及地球上各種生物的成長和進化,成為形成地球上生機勃勃景象的直接力量。而我們能夠看到周圍的世界,既取決於我們眼睛的特殊生理構造,同樣也取決於光線能夠傳輸到我們的眼球中。我們一睜眼,就能夠看到周圍的世界,甚至幾百、幾千甚至幾萬光年以上的星空,那麼是否代表我們的眼光速度和光速一樣,或者超過了光速呢?

一睜眼就能看到幾百光年外的星星,説明人眼的速度大於光速嗎?

太陽內部的核聚變,佔據絕大部分比例的是質子-質子鏈式反應,即氫原子中的質子在1500萬攝氏度、上億個大氣壓的環境條件下,以一定幾率的量子隧穿效應,突破了氫原子核之間庫侖力的排斥,順利進入另外氫原子核中,與這個原子核中的質子結合形成氘,從而開啓了鏈式核聚變的序幕,繼而再聚合形成氦3,最終兩個氦3再聚合形成氦4,實現了4個原子核聚變形成1個氦原子核的目的,在此過程中釋放出相應的中微子、伽馬光子和一些能量。

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由核聚變所形成的中微子,由於其高度的自由性以及基本不與任何物質反應的特徵,剛一形成就能夠脱離太陽的引力束縛,發射到宇宙空間中。而伽馬光子則不具備這個能力,在剛形成之後的瞬間,又會被太陽內部的高温高壓等離子體所吸收,其中的部分能量轉化為等離子體的內能,之後再次被釋放,每釋放一次伽馬射線所攜帶的能量都會有一定程度的降低。根據伽馬光子被吸收的頻次不同,其最終遊離到太陽表面所花費的時間則有長有短,最長的可能會達到38萬年,因此它們最終到達太陽表面所攜帶的能量就會有差異,最終形成了由不同頻率的射線所組成的複合電磁波,這就是太陽輻射的由來。

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在太陽輻射光線的光譜中,頻率從高到低(也就是波長從短到長)依次分為伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波,其中能夠被人眼捕捉到的,只是波長從380nm到780nm的可見光,對於太陽光線的整體來説是很小的一部分。太陽光線進入到人眼之後,處於可見光波段的光線,通過眼球中晶狀體等的折射,最終在視網膜上成像,激發出視網膜上視杆細胞的感光能力,我們才感覺到外界的光明以及光線的明暗。

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同時,在可見光部分,由波長從大到小,又依次分為紅橙黃綠藍靛紫七種不同的單色光。在人眼視網膜中另外一種感光細胞-視錐細胞,可以分別通過對紅藍綠三種視錐細胞對光的應激程度的不同,最終組合形成相應的顏色,我們才可以看到繽紛多彩的世界。

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通過以上的分析,我們可以看出,人眼能夠看出周圍物體的明暗以及顏色,完全取決於光線的射入,如果周圍漆黑一片,我們是無法得知周圍事件的任何信息的。也就是説,我們人眼能夠看清東西,是一種完全的被動接收,和目標物體距離我們多遠沒有直接的關係。來自目標物體的光線,無論是直接發射的光線,還是反射的光線,在進入人眼之前都是持續性的,如果不持續,我們人眼也捕捉不到它們的存在。而夜晚看到的星星,雖然與地球的距離多達幾百上千光年,但是來自它們的光線,也是每時每刻都向宇宙空間中散發的,即使是白天也存在,只不過受到太陽光線的影響,我們人眼更多地接收到的是太陽光線的刺激而已。

一睜眼就能看到幾百光年外的星星,説明人眼的速度大於光速嗎?

正因為光速具有上限,它從一個物體發射或者反射過來,根據距離的長短,所經歷的時間也會有所不同,所以理論上我們人眼看到的世界,都不是即時性的,而是世界的過去時。對於地球上人眼所能看到的物體,由於距離較近,光線從物體表面射入人眼,所需要的時間極短,比如1公里以內的物體,其發出或者反射的光線,到達人眼的時間最多不超過3.3*10^(-6)秒,遠低於人眼對時間差的分辨能力,所以我們從感覺上認為這些物體與我們看到的狀態幾乎是同步的。

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而對於宇宙空間中遙遠的星體來説,假如它距離地球500光年,那麼光線從它那裏到達地球,需要的時間就是500年,我們雖然一睜眼就能看到它,但是能夠激發人眼視覺的可見光波,本質上卻是500年前從該星體發出的,所以我們看到的這個星體,就是它500年前的狀態。如果我們能夠擁有分辨率非常非常高的望遠鏡,能夠觀察到星體表面的狀態(實際上以目前的科技水平遠遠達不到這樣的需求),那麼實際上我們看到的就是該星體表面500年前的樣子,相當於我們透過了時間的阻隔,窺探到了星體500年前的歷史狀態。

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